“哈佛研究人员开发形状记忆3D打印材料”

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近年来，形状记忆材料的应用数量呈指数级增长。 土木工程、航空空航天、可穿戴设备、医疗器械行业的企业对定制聚合物的诉求越来越高，比现有聚合物更具灵活性。 虽然该行业最近正在进行研究，但是开发可定制且具有生物相容性的材料仍然很困难。 最近，哈佛大学工程与应用科学学院( seas )的研究人员开发了一种被编程为具有可逆的形状记忆功能的3d打印材料。

研究小组利用从安哥拉废弃衣物羊毛中提取的纤维状角蛋白制造了新的3d打印聚合物。 为了提取利用羊毛中的角蛋白含量，研究小组采用溴化锂和二硫苏糖醇( dtt )溶液的组合诱导了固液转化。 然后，将得到的结晶角蛋白进一步挤出，由蛋白浓缩物制成可印刷的水凝胶。

为了判断化学反应的影响，研究小组引入了低温透射电镜，验证了各个角蛋白链成功地形成了螺旋线圈。 结果表明，单株聚集在直径约3纳米的大纤维上，几乎没有蛋白质分解的迹象。 的显微照片测试表明，该材料抗拉强度为+1.03MPa，与尼龙和丝绸纤维的抗拉强度相同。

重要的是，当受到剪切应力时，原纤维会自组织成为向列相，同时受到预编程刺激时，会发现恢复它们原来的形状。 为了判断其新材料的形状记忆潜力，哈佛队将角蛋白片印在了3d的各种形状和结构上。

然后用过氧化氢和磷酸二氢钠的混合物成形，把原型浸入水中。 进入水中后，这些材料会有伸缩性，可以重新制作成任意的布局，但是一旦被除去，干燥的纤维就会恢复为预先设定的形状。

哈佛的研究者开发了形状记忆3d打印材料。

重新制作具有记忆形状的3d打印材料。

随着纤维的干燥和氢键的再形成，片材呈现出应力的急剧增加，这对应于材料恢复到了以前同样的拉伸强度水平。 复水后，经过数次应力-应变循环，纤维恢复效率接近，注意到的收缩小。

总体上，研究者们得出的结论是，创造出了基于形状记忆特征和高机械稳定性的分层结构的独特的纤维基底3d印刷材料。 哈佛大学的研究小组认为，他们的可再生资源将来有可能用于生产可生物降解的智能纺织品，如可以吸收人体功能的衣服和可以吸收应变能的医疗产品等。

来源：广州新闻直播